|
Méthodes d'analyse physique |
|
|
|
|
|
|
Préparation à l'ECE : Le sérum physiologique. |
|
Préparation à l’ECE : Le sérum physiologique :
Une ampoule se sérum physiologique contient une solution aqueuse de chlorure de sodium (Na+ (aq) + Cℓ– (aq)) de concentration en masse en chlorure de sodium égale à 9,0 g . L–1. A.
Dosage d’un sérum physiologique. Cinq solutions étalons, de concentrations C en chlorure de
sodium, ont été préparées par dilution d’une solution mère. Les mesures de conductivités σ des solutions étalons sont
indiquées dans le tableau ci-dessous. Dans les mêmes conditions, la conductivité d’une solution de sérum
physiologique diluée 20 fois est égale à 0,90 mS . cm–1. Tableau de valeurs :
►
Complément scientifique : - Un contrôle de qualité est considéré comme satisfaisant si l’écart relatif entre la grandeur de référence indiquée par le fabricant
et la même grandeur mesurée expérimentalement est
inférieure à 5 %. 1.
Exploiter les mesures pour déterminer la
concentration en masse en chlorure de sodium de la solution de sérum
physiologique (doc. A). 2.
Le résultat obtenu satisfait-il au contrôle de
qualité ?
-
Données :
-
M
(NaCℓ)
= 58,5 g . mol–1
-
Masse volumique du sérum physiologique : ρ = 1,00 g . L–1 |
|
Préparation à l’ECE : Le sérum physiologique
-
Tableau de
valeurs :
-
Courbe
σ = f (C) :
-
Les points sont
sensiblement alignés. On peut tracer la droite moyenne.
-
Exploitation avec
le tableur Excel :
-
Avec le tableur
Excel, on ajoute une courbe de tendance et comme modèle
‘’linéaire’’.
-
On obtient
l’affichage suivant :
-
Équation donnée par
le tableur Excel :
-
y = 0,1194
x – 0,0329
-
Traduction :
-
σ (mS . cm–1) =
0,1194 C (mmol . L–1) – 0,0329
-
Le coefficient de
détermination R2 permet de
savoir si le modèle utilisé est
en adéquation avec la représentation
graphique obtenue.
-
Dans le cas présent
le tableur Excel affiche : R2
= 0,9947 :
-
Dans le cas présent
:
-
R2 ≈ 0,9947
=>
R2 ≈ 0,9947 ≈ 1,0
-
Il y a dépendance
statistique entre les variables C
et σ. - Le modèle choisi est bien en accord avec les valeurs expérimentales
-
La courbe obtenue
est une droite qui passe pratiquement par l’origine.
-
On peut affirmer
que la conductivité σ (mS .
cm–1) de la solution est proportionnelle
à la concentration
C de la solution, ceci dans
le domaine étudié.
-
On arrondit le
résultat donné :
-
On tire :
σ (mS . cm–1) = 0,120 C (mmol . L–1)
(avec trois chiffres significatifs)
►
Concentration de la
solution testée :
-
Dans les mêmes
conditions, la conductivité d’une solution de sérum physiologique diluée
20 fois est égale à 0,90 mS . cm–1.
-
Solution initiale :
concentration Ci à
trouver
-
Solution diluée :
concentration Cd
-
Relation :
Ci = 20 Cd
-
On peut retrouver
la concentration de la solution diluée à partir de la courbe
σ = f (C).
-
La solution de
concentration Cd à
une conductivité σ =
0,90 mS . cm–1
-
Exploitation
graphique :
-
Concentration de la
solution diluée :
-
Cd ≈ 7,8 mmol . L–1
-
Concentration de la
solution initiale :
-
Ci = 20
Cd
-
Ci ≈ 20 × 7,8
-
Ci ≈ 1,56
× 102 mmol . L–1
-
Ci ≈ 1,6
× 102
mmol . L–1
-
Relation entre la
concentration molaire volumique C
et la concentration en masse t.
-
Pour la concentration en
masse t, on parle aussi de
titre massique :
-
-
Concentration en
masse de la solution initiale :
-
ti =
Ci .
M
-
ti ≈ 1,6
× 102 × 10–3 × 58,5
-
ti ≈ 9,126
g . L–1
-
ti ≈ 9,1 g . L–1
2.
Contrôle de
qualité :
►
Complément
scientifique : - Un contrôle de qualité est considéré comme satisfaisant si l’écart relatif entre la grandeur de référenceindiquée par le fabricant
et la même grandeur
mesurée expérimentalement est inférieure à 5 %.
-
Écart relatif :
-
-
Le contrôle de
qualité est satisfaisant
►
Énoncé de la loi de Kohlrausch :
-
À partir de
la mesure de la conductivité d’une solution, on peut déterminer la
valeur de sa concentration.
►
Remarque :
-
On peut le
faire aussi à partir de la valeur de la conductance si on ne possède pas
de conductimètre.
-
Remarque :
-
Les lois de
Beer-Lambert
et Kohlrausch
ont des équations analogues.
-
La solution
colorée doit être suffisamment diluée, C ≤ 1,0 × 10–2
mol . L–1, et ne doit contenir qu’un seul soluté ionique.
|
|
|
